1、填空题 (共6分)瑞典皇家科学院宣布,将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯(Fritz-Haber)研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授,以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4:5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为_________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为_________(用小数表示)。
(3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量碳粉,发生如下反应:
2Fe2O3 +C =4FeO +CO2↑,为制得这种催化活性最高的催化剂,应向480g Fe2O3粉末中加入碳粉的质量为_________ g。
2、实验题 (12分)近年来高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是?;
(2)KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4的化学方程式?;
(3)通入CO2,可使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-及MnO2,则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约?(精确至0.1%)
(4)若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有?晶体和KMnO4晶体一起析出。
(5)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,其原因是?;加热时用玻璃棒不停搅拌溶液的目的是?。
3、选择题 工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如:
下列表述不正确的是
A.图I为合成氨,其中N2、H2循环使用
B.图Ⅱ为电解熔融MgCl2得到镁,其中HCl循环使用
C.图Ⅲ为氨氧化法制硝酸,其中NO循环使用
D.图I可用于侯氏制碱法制纯碱中CO2的循环
4、填空题 【化学-选修2化学与技术】(15分)
如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图:
(1)在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫,④的设备名称是?.该处发生反应的方程式为??.为提高三氧化硫的产率,该处应采用?(填“等温过程”或“绝热过程”)为宜.
(2)在⑦处进行二次催化处理的原因是?.
(3)⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫.此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为:??.
(4)20%的发烟硫酸(SO3的质量分数为20%)1吨需加水?吨(保留2位有效数字)才能配制成98%的成品硫酸.
(5)在②处发生1500℃的“不完全燃烧”,即先混入少量干燥空气,然后在③处于700℃下再继续燃烧.试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因 ??.
5、填空题 抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取,生产流程如下图:
已知:①炉气、尾气中含有SO2;②混合反应中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘。
(1)煅烧1molFeS2放出热量为853kJ,则FeS2燃烧的热化学方程式为_____________。
(2)“混合反应”中纯碱(Na2CO3)参与反应的化学方程式为_____________(任写一个)。
(3)用NaOH“除杂”时,主要的离子方程式为_____________(任写一个)。
(4)通过“操作Ⅰ”可以得到亚硫酸钠晶体,写出主要操作步骤的名称:__________。
(3)硫酸生产中炉气转化反应为:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)。研究发现,SO3的体积分数(SO3%)随温度(T)的变化如曲线Ⅰ所示。下列判断正确的是________
A.该反应的正反应为放热反应
B.曲线Ⅰ上A、C两点反应速率的关系是:
C.反应达到B点时,
D.已知V2O5的催化效果比Fe2O3好,若Ⅰ表示用V2O5催化剂的曲线,则Ⅱ是Fe2O3作催化剂的曲线